[00105703]纳米荧光粉末的化学合成

　　纳米材料的制备是纳米科学技术领域中的重要内容之一，已成为当今世界各国的研究热点。纳米光致发光粉是纳米材料中极为重要的一类发光材料，在国防和国民经济生活中具有极为广泛的应用领域。自从日本学者[1]发现SrAl2o4：Eu2+，Dy3+在紫外光激发下，发绿光的长余辉发光现象以来，Akiyama又发现Sr4A114O25：Eu2+，Dy3+在可见光激发下，有发绿光的余辉现象。到目前为止，绿光的荧光粉末的余辉可长达近8个小时之久，具有优良的储能效果。它可用作航天器上的光储能装置；可用于飞机上的仪表盘的光显示器件，以取代传统的放射线发光材料，减轻放射线对飞行员的伤害；可作成荧光漆，用于消防通道的示警标志，一旦停电，可利用其产生的余辉，指示逃生路线，减少人员伤亡。这就向人们提出了新的课题：寻找能发出红光和蓝光的长余辉纳米光致发光粉末。能发出红光和蓝光的长余辉纳米发光粉末，在现代工业和农业中会产生重要的作用。例如，将这样的粉末与有机高分子材料制成大棚温室使用的转光农用塑料薄膜，纳米荧光粉可吸收太阳光中对农作物生长不利的紫外线，同时发射出农作物叶绿体中叶绿素和类胡萝卜素进行光合作用需要的蓝光和红光，使农作物的生长时间得以人为地延长，提高产量，缩短生长周期，降低成本。这将成为提高农作物产量和效益的一种新手段。一旦达到这样的目的，所产生的经济效益和社会效益无疑是巨大的。另外，纳米荧光粉预计会有较高的亮度，可用作激光晶体材料的原料，可以用于紧凑型节能荧光灯中，还可以用做阴极射线发光材料，如用于电视、计算机终端显示的荧光屏。事实上，多数荧光粉末的制备方法为固相烧结法，制备出来的粉末的粒度通常在几微米至数十微米之间。仅有少部分学者用不同的方法制备并研究了纳米荧光粉末的方法和性质。这些工作仅限于以Y2O3为基，掺杂稀土的荧光粉末。到目前为止，还未见有人制备出以铝酸盐体系为基，掺杂稀土的、能发出红光或蓝光的长余辉纳米荧光粉末的方法和性质。项目开发人长期从事纳米粉体的制备及性质表征工作。目前，正从事掺杂稀土的铝酸盐纳米发光粉末的研究。以稀土和铝的复合酸盐为原料，用改良的溶胶凝胶法，易于实现掺杂元素与基质之间原子水平的均匀掺杂，已制备出能发红光、蓝光、紫光、白光、绿光的铝酸盐纳米荧光粉末，部分发光粉末有较长的余辉。希望在此工作的基础上，能够进一步研究纳米发光的粉末的性质和制备出能发出红色和蓝色的长余辉荧光粉。 　　一、主要经济技术指标 　　制备出能发出红、绿、蓝三色光的高亮度荧光粉末，粉末粒度小于100纳米，粒度分布窄，分散性好。红光波长范围为650±20nm，蓝光波长范围为450±20nm，绿光波长范围为550±30nmn。部分粉末的裸眼可见余辉时间范围为2~500分钟。 　　荧光粉末的成本为：6~10万元/吨，售价为40~100万元/吨。 　　主要设备：1氨裂解装置；2隧道煅烧窑；3反应釜；4锅炉；5精馏塔 　　二、市场预测 　　1：转光农用薄膜：发出红光和蓝光的长余辉纳米发光粉末，在现代工业和农业中会产生重要的作用。例如，将这样的粉末与有机高分子材料制成大棚温室使用的转光农用塑料薄膜，纳米荧光粉可吸收太阳光中对农作物生长不利的紫外线，同时发射出农作物叶绿体中叶绿素和类胡萝卜素进行光合作用需要的蓝光和红光，使农作物的生长时间得以人为地延长，提高产量，缩短生长周期，降低成本。这将成为提高农作物产量和效益的一种新手段。一旦达到这样的目的，所产生的经济效益和社会效益无疑是巨大的。市场需求量极其巨大。 　　2：阴极射线发光材料：如用于紧凑型节能荧光灯中，用于电视、计算机终端显示的荧光屏。 　　3：另外，纳米荧光粉预计会有较高的亮度，可用作激光晶体材料的原料。 　　三、投资估算 　　按年产纳米荧光粉200~300吨，主要设备投资约：120万元。 　　分别是：1、氨裂解装置：10万元；2、隧道煅烧窑30万元；3、反应釜5万元；4、锅炉40万元；5、精馏塔5万元；6、其他辅助设备30万元；厂房面积：600~800平方米，价值约150万元。流动资金200万元。共计约需投资500万元。 　　四、经济效益分析 　　每吨荧光粉的成本约为6万元，售价约为50~80万元/吨，按年产200吨计，产值在1亿元人民币以上，当年可回收成本，而且盈利应在几千万元人民币以上。